本发明涉及角度检测技术领域，尤其涉及一种圆柱腔激光折射法倾仰角测试仪及测试方法，测试仪包括信号采集模块、信号转换模块和控制处理模块；信号采集模块包括圆柱腔、液体、激光发射管半环阵列、感光管半环阵列组和发射逻辑驱动电路；圆柱腔中注入液体；圆柱腔下半部分中部沿壁体圆周嵌入激光发射管半环阵列，与激光发射管半环阵列位于同一圆周的圆柱腔上半部分嵌入一感光管半环阵列，感光管半环阵列包括呈半环形均匀分布的若干感光管单元；感光管单元的输出电流输入至对应放大滤波器后输出至微控制器，微控制器计算得到轴向倾角θ和绕轴仰角的测量结果并通过信号输出单元输出。本发明实现倾斜度检测，检测精度高。